합성데크구조에서 보와 바닥판은 공사중 처짐이 발생한다. 이 렌즈형태의 처짐은 건물의 사용성 문제를 야기시킨다. 따라서, 수평이 되도록 보정되어야 한다. 수평보정을 위한 몇가지 방법이 있는데 (1) 부재의 강성을 증가하거나 (2) 지주로 바닥을 받치거나 (3) 보에 치올림을 두거나 (4) 추가 콘크리트를 타설한다. 본 연구에서는 추가콘크리트를 이용하여 바닥면을 수평보정하는 경우 여러 가지의 바닥크기에 대하여 추가콘크리트의 중량과 체적을 비교 검토하였다.
본 연구의 목적은 초고층건물의 횡강성 증가요인 효과를 분석하고 이를 바탕으로 초기 구조설계에서 활용할 수 있는 횡강성 증가율 예측값을 제시하는 것이다. 이를 위해서 먼저 Box형과 T형의 전형적인 평면을 갖는 60층의 초고층건물 기본모델을 생성하였다. 그리고 초고층건물의 횡강성 증가요인으로서 아웃리거의 추가, 재료강도의 증가, 코어 벽체 단면크기의 증가, 아웃리거 연결기둥 및 아웃리거 벽체의 단면크기 증가를 선정하였다. 다음에는 이 요인들을 기본모델에 적용하여 구조해석을 수행하고, 그 결과로부터 각 요인이 횡강성 증가에 미치는 영향과 상호관계 등을 분석하였다. 마지막으로, 이 분석결과를 바탕으로 초고층건물의 초기 구조설계를 위한 횡강성 증가요인별 강성증가율 예측값을 제안하였으며, 예제 초고층건물에 적용하여 그 타당성을 검토하였다.
본 논문에서는 철골모멘트골조의 초기 강성과 연성을 동시에 조절하기 위해 기둥-보 휨강도비를 고려한 재분배 기법이 제시된다. 제시되는 기법은 총 구조물량과 기둥-보 휨강도비에 대한 제약조건을 만족시키면서 구조물의 최상층의 변위를 최소화한다. 고려된 설계변수는 구조부재의 단면적을 사용하며, 정식화된 문제로부터 최적의 결과를 얻기 위해 Sequential Quadratic Programming(SQP) 기법을 사용한다. 최상층의 횡변위에 대한 각 부재의 변위기여도를 단위하중법을 통해 구하고, 이를 최상층의 횡변위가 감소하도록 각 부재의 단면을 재설계한다. 각 부재의 변위기여도를 이용하여 부재의 단면을 재설계하는 과정은 구조물의 초기 강성을 향상시키는 효과를 가진다. 동시에, 제시된 기법은 기둥-보 휨강도비를 제약함으로써 구조물의 연성을 조절하도록 한다. 제시된 최적변위설계기법은 철골골조 예제에 적용하여 적용성을 검증한다. 적용한 결과 제시된 기법을 통해 구조물의 초기강성과 연성능력이 조절되는 것을 확인할 수 있었다.
현재 국내에서는 아파트 건물을 짓는데 벽과 바닥판으로만 이루어진 벽식 구조형식을 많이 사용하고 있다. 이러한 고층 아파트건물을 해석하기 위해서 ETABS나 MIDAS/BDS 같은 상용프로그램이 주로 사용되고 있다. ETABS는 해석상의 편의를 위하여 바다판을 강막으로 가정하여 모형화 하고 바닥판의 휨강성은 고려하지 않고 있다. 이러한 가정은 프레임 구조물을 해석할 때에는 합리적이라고 할 수 있다. 그러나 벽식 구조물은 바닥판의 휨강성이 전체 구조물의 횡방향 강성에 큰 영향을 미치므로 바닥판의 휨강성을 고려하지 않으면 전체 구조물의 강성을 과소평가하게 된다. 따라서 바닥판을 판요소로 세분하여 모형화 하는 것이 필요하다. 그러나 이때 많은 양의 해석 시간과 컴퓨터 메모리가 필요하게 된다. 따라서 본 연구에서는 부분구조법과 행렬응축기법을 사용하여 해석 시간과 컴퓨터 메모리의 사용을 줄이면서도 바닥판의 휨강성을 효율적으로 해석할 수 있는 해석 기법을 제안하였고 예제를 통하여 검증하였다.
In this study, the modified finite element- transfer matrix methods are proposed for free vibration analysis of asymmetric structures, the bearing system of which consists of shear wall-frames. In the study, a multi-storey structure is divided into as many elements as the number of storeys and storey masses are influenced as separated at alignments of storeys. The shear walls and frames are assumed to be flexural and shear cantilever beam structures. The storey stiffness matrix is obtained by formulating the governing equation at the center of mass for the shear walls and the frames in the i.th floor. The system transfer matrix is constructed in the dimension of $6{\times}6$ by transforming the obtained stiffness matrix. Thus, the dimension, which is $12n{\times}12n$ in classical finite elements, is reduced to the dimension of $6{\times}6$. To study the suitability of the method, the results are assessed by solving two examples taken from the literature.
The Monte Carlo procedure was used to simulate wind load effects on a light-frame low-rise structure of irregular shape and a main wind force resisting system. Two analytical models were studied: rigid-beam and rigid-plate models. The models assumed that roof diaphragms were rigid beam or rigid plate and shear walls controlled system behavior and failure. The parameters defining wall stiffness, including imperfections, were random and included wall stiffness, wall capacity and yield displacements. The effect of openings was included in the simulation via a set of discrete multipliers with uniform distribution. One and two-story buildings were analyzed and the models can be expanded into multiple-floor structures provided that the assumptions made in this paper are not violated.
In the design of wood structures, the consideration of the dynamic load effect has been increased. Generally, damping ratio is presented as the method of considering dynamic load effect. So, the relationship between joint type and damping ratio was investigated. It has been known that the joint extremely damp the dynamic load in wood structures. Static test was performed to determine the effects of nail size and friction area on joint strength and stiffness. Joint strength and stiffness were increased with nail size. However, the static properties of joint was not affected by friction area. Cyclic test was performed to determine the effects of nail size, friction area and load magnitude on damping ratio, Damping ratio was affected by all factors. Increasing the width of the bottom plate was suggested as the most adequate method to increase the damping ratio without the reduction of the static properties of the structures.
Masonry infill has a significant effect on stiffness contribution, strength and ductility of masonry-infilled frames. These effects may cause damage of weak floor, torsional damage or short-column failure in structures. This article presents experiments of 1/2.5-scale steel reinforced recycled aggregates concrete (SRRC) frames. Three specimens, with different infill rates consisted of recycled concrete hollow bricks (RCB), were subjected to static cyclic loads. Test phenomena, hysteretic curves and stiffness degradation of the composite structure were analyzed. Furthermore, effects of axial load ratio, aspect ratio, infill thickness and steel ratio on the share of horizontal force supported by the frame and the infill were obtained in the numerical example.
한국지진공학회 1999년도 춘계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring
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pp.151-160
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1999
It is recommended to have symmetric plan and elevation in structural design of hight-rise building structures to reduce torsional response of the structures. However it is not always allowed to do so due to architectural purposes. in many cases high-rise buildings are asymmetric. The purpose of this study is to predict the torsional behavior of high-rise building structures with asymmetric plan. Equivalent lateral stiffness and deformation shape factor are used for prediction of torsional response of high-rise buildings. Overall torsion of a structure is estimated by equivalent lateral stiffness and torsion of each floor is estimated by deformation factor in each 2-D lateral force resisting elements.
Rehmanjee, Yasmin;Leslie, Benjamin;Lamianski, Dmitri;Chafart, Manuel
국제초고층학회논문집
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제11권1호
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pp.25-29
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2022
This paper focuses on how the coupling of the columns and walls through the structural slab contributes to the overall stiffness and strength of lateral systems. The rationale and procedures behind the design approach, which may offer a shift from more conventional assumptions made regarding compatibility and connectivity of gravity and lateral structural systems, will be introduced. The impacts on serviceability and strength design will be discussed, and observations on key design and analysis approaches will be featured. Mass and stiffness assumptions will also be reviewed. A case study on the topic will be presented describing implementation of slab coupling into engineering of a building project.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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